CN113826635B - 一种增效型杀菌剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及杀菌剂技术应用领域，具体涉及一种增效型杀菌剂及其应用。所述的增效型杀菌剂包括药物成分、增效成分和辅料。其中，所述的药物成分为中生菌素；所述增效成分为中长链3‑羟基脂肪酸、水溶性壳聚糖中的任意一种或两种组合。中长链3‑羟基脂肪酸、水溶性壳聚糖本身对植物具有免疫诱抗活性，在土壤中可完全被生物降解，具有安全、绿色、不易产生耐药性等特点。根据本发明配方进行配比后，能显著提高农药药效，降低靶标的耐药性，减少农药用量，提升农业经济效益。

Description

一种增效型杀菌剂及其应用
技术领域
本发明涉及杀菌剂技术应用领域，具体涉及一种增效型杀菌剂及其应用。
背景技术
近几年，植物细菌性病害单发及其与真菌病害混合发生现象日趋严重，细菌性病害（如柑橘溃疡病、黄瓜角斑病、番茄青枯病、水稻条斑病、软腐病等）大多具有发病快、蔓延快、危害大等特点，发病后通常比真菌性病害更难控制，造成了重大的农作物减产和经济损失。
无论是化学农药还是生物化学农药，农药单剂的长期应用会导致病菌、害虫对药剂的抗性增加，降低药剂防效。与常规化学农药对病菌/害虫的直接“杀灭”作用不同，植物免疫诱抗剂（elicitor）通过激发植物的先天免疫反应（pattern-triggered immunity，PTI）来对抗病虫害，同时这些诱抗剂兼具刺激作物生长、提高农产品品质等作用。
当前，数量有限的几种杀细菌农药（春雷霉素、中生菌素、噻霉酮等）对柑橘溃疡病、青枯病、软腐病、黄瓜角斑病等病害的防效不断下降。开发高效、绿色和多功能的新型增效型杀菌剂是市场和高质量农业发展的必然要求。
发明内容
针对现有技术不足，本发明公开了一种增效型杀菌剂及其应用，所述的增效型杀菌剂包括药物成分、增效成分和辅料。其中，所述的药物成分为中生菌素；所述增效成分为中长链3-羟基脂肪酸、水溶性壳聚糖中的任意一种或两种组合。中长链3-羟基脂肪酸、水溶性壳聚糖本身对植物具有免疫诱抗活性，在土壤中可完全被生物降解，具有安全、绿色、不易产生耐药性等特点。根据本发明配方进行配比后，能显著提高农药药效，降低靶标的耐药性，减少农药用量，提升农业经济效益。
具体的，本发明的技术方案如下：
首先，本发明所述的增效型杀菌剂，其组成包括药物成分中生菌素，增效成分；其中增效成分为中长链3-羟基脂肪酸、水溶性壳聚糖中的任意一种或两种组合。当然本发明所述的增效型杀菌剂还包括农药允许的其他辅料成分。
优选地，所述中长链3-羟基脂肪酸碳链长度为6-14。
优选地，所述水溶性壳聚糖的脱乙酰度75%-90%、聚合度30-100。
作为优选方案，所述增效成分含有中长链3-羟基脂肪酸，即所述的增效成分为中长链3-羟基脂肪酸或中长链3-羟基脂肪酸与水溶性壳聚糖的组合物。
优选地，所述增效型杀菌剂，还包括辅料成分，所述的增效型杀菌剂组成中，按照质量百分比，中生菌素0.5%-15.0%，中长链3-羟基脂肪酸0%-8.0%，水溶性壳聚糖0%-8.0%，余量为辅料成分，其中，中长链3-羟基脂肪酸和水溶性壳聚糖不同时为0%。
进一步优选地，所述中长链3-羟基脂肪酸的质量百分比为1.0%-4.0%；所述中生菌素的质量百分比为1.0%-10.0%；所述水溶性壳聚糖的质量百分比为1.0%-8.0%。
作为优选方案，所述增效型杀菌剂中，中长链3-羟基脂肪酸的质量百分比为1.0%-3.0%；所述水溶性壳聚糖的质量百分比为1.0%-3.0%。
本发明中，所述中长链3-羟基脂肪酸碳链长度为6-14，优选碳链长度为10的3-羟基脂肪酸。可以通过化学合成法、胞外PHA（(Polyhydroxyalkanoates，聚羟基脂肪酸酯）降解法和胞内PHA降解法、微生物或基因重组微生物直接发酵法获得。研究发现，在拟南芥中，来自假单胞菌细胞壁最外层的脂多糖（lipopolysaccharide）可通过植物特异性受体激酶（LORE）激活免疫反应，羟基脂肪酸是脂多糖的重要组成部分，作为LORE的配体共同发挥作用。本申请中，3-羟基脂肪酸能够诱导植物细胞产生活性氧（Reactive oxygen species,ROS），ROS会破坏致病菌的细胞膜、细胞蛋白及核酸等大分子，导致致病菌毒力减弱甚至死亡。中生菌素主要通过抑制菌体蛋白质的合成来发挥抑菌、杀菌作用。3-羟基脂肪酸激发的ROS破坏致病菌的细胞膜后，有利于中生菌素迅速进入胞内干扰代谢活动，两者存在协同增效的潜力。
本发明中，所述的水溶性壳聚糖的脱乙酰度75%-90%、聚合度30-100。可通过酶法或化学法或物理法降解壳聚糖获得。水溶性壳聚糖能对大部分植物致病菌的生长产生抑制作用，通过诱发细菌或真菌细胞膜穿孔、胞内物质外泄实现抑菌或杀菌。文献数据显示，该聚合度水溶性壳聚糖的抑菌能力显著优于聚合度2-10的壳寡糖。同时，水溶性壳聚糖能够活化细胞，促进受害植株恢复和生长发育。
本发明中，所述中生菌素具有防治黄瓜角斑病、柑橘溃疡病、水稻条斑病、白菜软腐病等多种植物病害的功能。
当杀菌剂为液体时，所述的辅料为水和表面活性剂，表面活性剂为月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、单月桂基磷酸酯、单十二烷基磷酸酯钾、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠中的任意一种。
当杀菌剂为固体颗粒或固体粉末或水悬剂时，所述的辅料为白炭黑、轻质碳酸钙、膨润土、硅藻土、高岭土、凹凸棒土中的任意一种或几种组合。
上述增效型杀菌剂的制备方法为：在中生菌素存在的条件下，按照配方比例，调整中生菌素、中长链3-羟基脂肪酸、水溶性壳聚糖及辅料的配比进行调配混合。
上述增效型杀菌剂在田间作物或设施农业上的应用也在本发明的保护范围之内。
所述的应用为将增效型杀菌剂的施用浓度调整为0.2g/L-7.2g/L，通过喷施施用于作物，能显著提高药效、作物的抗病能力，促进农产品增产提质。
与现有技术相比，本发明具有如下优势：
本发明增效型杀菌剂中的中生菌素与增效成分的作用机理不同，能够减缓致病菌耐药性产生。本发明在中生菌素存在的条件下，通过调整中长链3-羟基脂肪酸、水溶性壳聚糖和辅料的比例，制得一种增效型细菌杀菌剂，能够显著提高药效，降低农药用量。另外，本发明增效成分中长链3-羟基脂肪酸、水溶性壳聚糖均为生物制品，在环境中容易降解，对植物本身和环境无毒无害无污染。
具体实施方式
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。除特殊说明外，以下实施例中均采用常规技术操作完成。
实施例1
按照表1制备各组合及对比例，余量为水，配制过程采用常规工艺混合搅拌。
表1
组别 中生菌素/% 3-羟基癸酸/% 水溶性壳聚糖/% 表面活性剂（月桂基磺化琥珀酸单酯二钠）
组合1 6.0 2.0 / 0.3
组合2 6.0 / 3.0 0.3
组合3 6.0 2.0 3.0 0.3
组合4 6.0 1.0 2.0 0.3
组合5 6.0 1.5 1.5 0.3
组合6 5.0 1.0 / 0.3
组合7 4.0 3.0 / 0.3
组合8 3.0 3.0 / 0.3
组合9 3.0 1.5 / 0.3
组合10 2.0 2.0 / 0.3
组别 中生菌素 3-羟基癸酸 水溶性壳聚糖 表面活性剂（脂肪醇聚氧乙烯醚）
组合11 6.0 2.0 0 0.3
组合12 6.0 / 3.0 0.3
组合13 6.0 2.0 3.0 0.3
对比例1 6.0 / / 0.3
对比例2 6.0 棕榈酸2.0 / 0.3
对比例3 6.0 油酸2.0 / 0.3
组别 中生菌素 3-羟基辛酸 水溶性壳聚糖 表面活性剂（月桂基磺化琥珀酸单酯二钠）
组合14 6.0 2.0 0 0.3
实施例2
增效型杀菌剂对两种植物致病性细菌的最小抑制浓度（MIC）
采用微量肉汤稀释法测试上述表1中的杀菌剂组合和对比例对丁香假单胞菌（分离自黄瓜）和茄科劳尔氏菌（分离自番茄）致病菌的MIC。
具体步骤包括：
A. 抗菌药剂的制备：按照表1制备各药剂，并进行适当稀释使中生菌素浓度达到256μg/mL，该稀释液作为贮备液。配制好的贮备液应贮存于-20℃环境，保存期不超过6个月。
B. 待测菌的制备：① 细菌活化：将50 mL LB种子培养基加入到250 mL三角瓶中，接种一环保存于4 ℃的细菌斜面种子，160 r/min，37 ℃培养过夜。②菌量确定：取1 mL活化好的菌液加入到9 mL无菌水中，依次稀释6个梯度，取稀释后的菌液100 μL均匀涂布于固体LB培养基的平板上，37℃下培养过夜，进行平板计数。如果培养液含菌数1×108CFU/mL，用LB培养基稀释100倍，即得到约含菌数1×106CFU/mL的菌液，备用。
C. 取无菌的96孔板，第一孔加入200μL的杀菌剂，第二至十孔分别加入100μL的肉汤培养基，从第一孔吸取100μL加入第二孔，混匀，再吸取100μL至第三孔，依次类推，第十孔吸取100μL弃去。第十一孔加入200μL菌液，第十二孔加入200μL肉汤培养基。
D. 然后在1至10孔各加入100μL之前备好的菌液，使每管最终菌液浓度约为5×105CFU/mL。将接种好的96孔板放置37℃培养箱进行培养，24h观察菌液生长情况。
无细菌生长孔内所含杀菌剂浓度（含中生菌素组合以中生菌素浓度为计算基准）即为该菌对该药物的MIC值。
表2 各处理对两种致病性细菌的MIC值（μg/mL）
丁香假单胞菌 茄科劳尔氏菌
组合1 8 4
组合2 8 8
组合3 8 4
组合4 8 8
组合5 8 4
组合6 8 4
组合7 8 8
组合8 8 8
组合9 8 8
组合10 8 8
组合11 8 4
组合12 8 8
组合13 8 4
组合14 8 8
对比例1 16 8
对比例2 16 8
对比例3 16 8
由表2可以看出，本发明增效型杀菌剂能够降低中生菌素对两种致病菌的最小抑制浓度。从组合1-14可以看出，相比单一的中生菌素，在添加增效成分后，药剂对致病菌的MIC呈现不同程度的下降，尤其是添加中长链3-羟基脂肪酸后，药剂对致病菌的MIC值降低显著。
实施例3
测试上述表1中的各杀菌剂和对比例1-3对温室番茄青枯病的防治效果，种植后的番茄按常规生产管理。
具体步骤包括：使用背负式喷雾剂，使用表1的杀菌剂样品药液分别对各个区块的作物进行喷雾，空白对照组使用等量清水喷雾， 杀菌剂施药量为20g/亩，各杀菌剂均稀释500-1000倍后进行喷雾，各杀虫剂稀释后的药液中活性成分（中生菌素、中长链3-羟基脂肪酸、水溶性壳聚糖）的总浓度保持相同（根据20g杀菌剂中活性成分总量计算稀释倍数）。分别于施药前1天、施药后7天调查发病情况，具体试验方法按照《农药田间药效试验准则》进行。按照公式计算防治效果，结果如表3所示。
番茄青枯病按发病严重程度分为5级：
0级为叶面无症状；
1级为植株1/4以下的叶面表现为萎焉症状；
2级为植株上1/4~1/2叶面表现为萎焉症状；
3级为植株1/2以上叶面表现萎焉症状；
4级为全株萎焉死亡。
表3 各处理对番茄青枯病的防效
药前病情指数 药后7天病情指数 防治效果（%）
对照 15.46 37.85 /
组合1 15.74 8.43 77.7
组合2 15.97 10.24 72.9
组合3 15.05 8.21 78.3
组合4 15.18 9.42 75.1
组合5 15.95 8.74 76.9
组合6 15.63 9.57 74.7
组合7 15.03 10.13 73.2
组合8 15.55 9.85 74.0
组合9 15.72 9.73 74.3
组合10 15.89 10.23 73.0
组合11 16.03 8.74 74.3
组合12 15.27 9.11 75.9
组合13 16.01 8.89 76.5
组合14 15.62 9.55 74.8
对比例1 15.80 13.52 64.3
对比例2 15.54 12.85 66.1
对比例3 15.29 12.66 66.6
从表3可以看出：
1，与单一杀菌剂中生菌素相比，本发明加入3-羟基脂肪酸和/或水溶性壳聚糖的组合1-14增效杀菌剂对番茄青枯病的防效提升幅度较大；由此说明，3-羟基脂肪酸或水溶性壳聚糖或3-羟基脂肪酸和水溶性壳聚糖的组合均对中生菌素防治番茄青枯病具有增效作用。
2，由组合1、组合2、组合14可知， 3-羟基葵酸和3-羟基辛酸单独作为增效剂时，比水溶性壳聚糖单独作为增效剂时，防治番茄青枯病效果更佳。3-羟基辛酸作为增效剂时，防治番茄青枯病效果略差于3-羟基葵酸作为增效剂。
3，由组合1和组合3可知，3-羟基葵酸与水溶性壳聚糖共同作为增效剂时，防治番茄青枯病效果最佳，略优于3-羟基脂肪酸酸单独作为增效剂。
4，由对比例2和对比例3可知，棕榈酸、油酸对中生菌素防治番茄青枯病的增效作用不明显。
5，由组合11-13和组合1-3可知，表面活性剂对抑菌效果也有一定的影响，月桂基磺化琥珀酸单酯二钠作为助剂时，对番茄青枯病的防效略优于脂肪醇聚氧乙烯醚。
实施例4
测试上述表1中的杀菌剂组合和对比例1-6对温室黄瓜角斑病的防治效果，种植后的黄瓜按常规生产管理。
具体步骤包括：使用背负式喷雾剂，使用表1的杀菌剂样品药液分别对各个区块的作物进行喷雾，空白对照组使用等量清水喷雾， 杀菌剂施药量为30g/亩，各杀菌剂均稀释500-1000倍后进行喷雾，各杀虫剂稀释后的药液中活性成分（中生菌素、中长链3-羟基脂肪酸、水溶性壳聚糖）的总浓度保持相同（根据30g杀菌剂中活性成分总量计算稀释倍数）。分别于施药前1天、施药后7天调查发病情况，具体试验方法按照《农药田间药效试验准则》进行。按照公式计算防治效果，结果如表4所示。
黄瓜角斑病以病斑占叶面积比例大小，分6级记录：
0级：无病斑；
1级：病斑面积占整个叶面积的1%-20%以下；
2级：病斑面积占整个叶面积的21%-40%；
3级：病斑面积占整个叶面积的41%-60%；
4级：病斑面积占整个叶面积的61%-80%；
5级：病斑面积占整个叶面积的81%-100%。
根据调查数据，计算各处理的病情指数和防治效果。
表4 各处理对黄瓜角斑病的防效
药前病情指数 药后7天病情指数 防治效果（%）
对照 20.41 42.77 /
组合1 19.95 12.53 70.7
组合2 20.36 14.63 65.8
组合3 19.86 12.36 71.1
组合4 19.99 13.60 68.2
组合5 20.74 13.04 69.5
组合6 20.65 13.39 68.7
组合7 20.92 15.38 64.0
组合8 20.07 12.57 70.6
组合9 19.87 12.93 69.8
组合10 20.33 13.08 69.4
组合11 20.88 13.99 67.3
组合12 20.54 13.52 68.4
组合13 19.77 13.61 68.2
组合14 20.39 12.89 69.9
对比例1 20.62 18.41 57.0
对比例2 19.59 18.73 56.2
对比例3 20.33 18.05 57.8
从表4可以看出：
1，与单一杀菌剂中生菌素相比，本发明加入3-羟基脂肪酸和/或水溶性壳聚糖的组合1-14增效杀菌剂对黄瓜角斑病的防效提升幅度较大；由此说明，3-羟基脂肪酸或水溶性壳聚糖或3-羟基脂肪酸和水溶性壳聚糖的组合均对中生菌素防治黄瓜角斑病具有增效作用。
2，由组合1、组合2、组合14可知， 3-羟基葵酸和3-羟基辛酸单独作为增效剂时，比水溶性壳聚糖单独作为增效剂时，防治黄瓜角斑病效果更佳。
3，由组合1和组合3可知，3-羟基葵酸与水溶性壳聚糖共同作为增效剂，与3-羟基脂肪酸酸单独作为增效剂，对黄瓜角斑病防效差别不大。
4，由对比例2和对比例3可知，棕榈酸、油酸对中生菌素防治黄瓜角斑病的增效作用不明显。
5，由组合11-13和组合1-3可知，表面活性剂对抑菌效果影响不大，月桂基磺化琥珀酸单酯二钠作为助剂时，对黄瓜角斑病的防效与脂肪醇聚氧乙烯醚作为助剂相差不大。

Claims (3)

1.一种增效型杀菌剂，其特征在于，其组成包括：药物成分中生菌素，增效成分；其中增效成分为中长链3-羟基脂肪酸、水溶性壳聚糖中的任意一种或两种组合；
还包括辅料成分，所述的增效型杀菌剂组成中，按照质量百分比，中生菌素0.5%-15.0%，中长链3-羟基脂肪酸1.0%-4.0%，水溶性壳聚糖0%-8.0%，余量为辅料成分；
所述中长链3-羟基脂肪酸碳链长度为6-14；
所述水溶性壳聚糖的脱乙酰度75%-90%、聚合度30-100；
所述杀菌剂的防治致病菌为丁香假单胞菌或茄科劳尔氏菌。
2.根据权利要求1所述的增效型杀菌剂，其特征在于，所述中生菌素的质量百分比为1.0%-10.0%；所述水溶性壳聚糖的质量百分比为1.0%-8.0%。
3.根据权利要求1或2所述的增效型杀菌剂，其特征在于，所述中长链3-羟基脂肪酸的质量百分比为1.0%-3.0%；所述水溶性壳聚糖的质量百分比为1.0%-3.0%。
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